LAS BEBIDAS AZUCARADAS

UNIDAD 4: LA SEPARACIÓN DE MEZCLAS / DISOLUCIONES

LAS BEBIDAS AZUCARADAS

QUÉ SON LAS CALORÍAS VACÍAS Y DÓNDE SE ENCUENTRAN

Cuando hablamos de calorías vacías nos estamos refiriendo a alimentos con un gran aporte energético para nuestro organismo, pero cuyo valor a nivel de nutrientes es  muy pobre, o casi nulo.  Sería lo que ocurriría con un terrón de azúcar blanco, por poner un ejemplo. O lo que sucede con las bebidas azucaradas, de altísimo valor energético y un pobre valor nutricional. Ocurre, en general, con las harinas y azúcares refinados, y con las bebidas alcohólicas destiladas.

Si hubiera que hacer una recomendación sobre la ingesta de calorías vacías para una persona entre los 2 y los 18 años, habría que decir que dicha ingesta debería oscilar entre el 8% y el 20 %, sin embargo, en la actualidad, la media se acerca al 40%. El principal riesgo de consumir en exceso calorías vacías es el de contraer una enfermedad cardiovascular, u otro tipo de enfermedades, como la diabetes, la obesidad, etc

Alimentos comunes con un alto porcentaje en calorías vacías son:

• Los refrescos: De media, una lata de refresco contiene unos seis terrones de azúcar. 
• Las bebidas energéticas o estimulantes (las que suelen consumir los deportistas, o en algunas ocasiones los estudiantes, “para rendir más”); lo curioso es que, en general, la cantidad de minerales presentes en estas bebidas  no es la adecuada para la práctica deportiva.
• Los zumos envasados. De hecho, es mucho más sano consumir la fruta entera. La ingesta de azúcar es muchísimo menor, y la fruta nos aporta fibra, que es fundamental en la digestión.
• El azúcar de mesa (peor aún si se trata de azúcar blanco), la miel, los cacaos solubles para la leche, las confituras y mermeladas, las pastas de cacao para untar en el pan
• Las galletas
• Los cereales del desayuno
• Los aperitivos tipo snack: estos, además, tienen una gran cantidad de sodio (sal), y grasas saturadas
• Las golosinas (las chuches) y todo tipo de dulces
• La bollería, sobre todo la bollería industrial, en la cual aparecen también grasas saturadas, y grasas trans
• Los helados: en la elaboración de algunos helados está presente la grasa de palma
• El alcohol, (vino, cerveza, bebidas destiladas)

LISTA DE REFRESCOS PRESENTES EN EL MERCADO, ORDENADOS EN FUNCIÓN DE LA CANTIDAD DE AZÚCAR QUE CONTIENEN

• Refrescos de naranja y limón: En torno a 42 gramos de azúcar por lata de refresco
• Refrescos de cola: en torno a 35 gramos de azúcar por lata de refresco
• Bebidas isotónicas de limón y naranja: en torno a 26 gramos de azúcar por lata de refresco
• Batido de chocolate: en torno a 40 gramos de azúcar por brick
• Brick de zumo: en torno a 20 gramos de azúcar por brick

¿SON LOS REFRESCOS UNA OPCIÓN SALUDABLE PARA HIDRATARSE?

No son una opción saludable para hidratarse porque aportan una cantidad muy importante de calorías vacías, y combate mejor la sed el agua, o bebidas del tipo infusión (sin añadir azúcar).

Por otra parte, las bebidas azucaradas tienen una gran relación con la obesidad porque no son capaces de generar saciedad, lo que se conoce como compensación dietética. Por ejemplo, si a media tarde una persona merienda un pequeño bocadillo de jamón, está demostrado que durante la cena esa persona hará una disminución involuntaria en el consumo de alimentos (con su reflejo en el consumo de calorías). Sin embargo, si esa misma persona, en lugar de merendar ese pequeño bocadillo, merienda una lata de refresco de cola, el consumo de calorías totales durante la cena será el mismo que si no hubiera merendado, porque no se produce compensación dietética. Es decir, la compensación dietética es la reducción involuntaria en el consumo de calorías en la comida siguiente (entre comidas), y es uno de los mecanismos que previene de la obesidad. 

LA SUBIDA DE IMPUESTOS A LAS BEBIDAS AZUCARADAS EN ESPAÑA

El Gobierno Español propuso en consejo de ministros en diciembre de 2016 un gravamen a las bebidas azucaradas. Pocas semanas antes lo había planteado la Generalidad Catalana para los presupuestos del 2017, pero al aprobarse a nivel nacional en consejo de ministros, el proyecto del impuesto para Cataluña quedó anulado. Con este impuesto a las bebidas azucaradas, el Gobierno pretendía recaudar unos 200 millones de euros, a parte de establecer una medida de salud pública.

LA DESTILACIÓN DEL VINO

UNIDAD 4: LA SEPARACIÓN DE MEZCLAS

LA DESTILACIÓN DEL VINO

• ¿Cómo se produce?

Para separar disoluciones de dos líquidos miscibles que hierven a temperaturas diferentes se utiliza la destilación simple. Este procedimiento se basa en que los líquidos que forman la disolución tienen distintas temperaturas de ebullición. Se hace hervir la disolución contenida en el matraz. El componente que tiene un punto de ebullición menor, llamado componente volátil, se evapora antes, y el otro, el de mayor punto de ebullición, se queda en el matraz. Para recoger el disolvente evaporado se hace pasar por un tubo refrigerante, donde el vapor se condensa. El líquido resultante, el destilado, se recogerá en un matraz.

El vino es una mezcla muy compleja que contiene agua, etanol (un alcohol), azúcares, ácidos orgánicos, pigmentos (que le dan color), y otros ingredientes. El agua hierve a 100 ºC, y el etanol a 78,3 ºC. En el vino, el contenido en alcohol se expresa en % en volumen, y es algo mayor al 10%. Si se lleva a cabo la destilación simple del vino podemos obtener todo el alcohol del mismo.

En la práctica, si los puntos de ebullición de los componentes de una mezcla sólo difieren ligeramente, no se puede conseguir la separación total en un solo proceso de destilación. Un ejemplo importante es precisamente en la destilación del vino, la separación del  agua, que hierve a 100 ºC, y del alcohol, que hierve a 78,3 ºC. Si se hierve una mezcla de estos dos líquidos, el vapor que sale es más rico en alcohol y más pobre en agua que el líquido del que procede, pero no es alcohol puro. Con el fin de concentrar una disolución que contenga un 10% de alcohol (como la que puede obtenerse por fermentación, es decir, por ejemplo el vino) para conseguir una disolución que contenga un 50% de alcohol (frecuente en el whisky), el destilado ha de destilarse una o dos veces más, y si se desea alcohol industrial (95%) son necesarias varias destilaciones.

Alambique. Imagen tomada de Wikipedia

Esquema de un alambique: imagen tomada de Wikipedia

• ¿Podría servir como técnica para separar dos líquidos inmiscibles?

La destilación simple no es la técnica adecuada para separar dos líquidos inmiscibles. 

Para separar dos líquidos no miscibles entre sí se utiliza la decantación. Para ello se utiliza un embudo de decantación, que es un recipiente de vidrio que tiene en su parte inferior una llave que nos va a permitir dar salida al líquido con mayor densidad, y cerrar cuando haya terminado de salir. De este modo se separan ambos líquidos. Sería, por ejemplo, el método a utilizar para separar el agua del aceite.

Embudo de decantación

Imagen tomada de Wikipedia

LAS VITAMINAS

Las vitaminas son biomoléculas orgánicas.

Su función es regular los procesos celulares. Por eso, su presencia es necesaria para el funcionamiento celular, el crecimiento y el desarrollo

Las vitaminas se encuentran en frutas, verduras, legumbres, carnes y pescados

Las vitaminas se clasifican en dos grupos:

Vitaminas liposolubles: 

Las vitaminas liposolubles son la A, D, E y K, y se consumen junto con alimentos que contienen grasa. (Como indica su nombre, son las que se disuelven en grasas y aceites). Se almacenan en el hígado y en los tejidos grasos. Debido a que se pueden almacenar en la grasa del cuerpo no es necesario tomarlas todos los días por lo que es posible, tras un consumo suficiente, subsistir una época sin su aporte.

Si se consumen en exceso (más de 10 veces las cantidades recomendadas) pueden resultar tóxicas. Esto les puede ocurrir sobre todo a deportistas, que aunque mantienen una dieta equilibrada, recurren a suplementos vitamínicos en dosis elevadas, con la idea de que así pueden aumentar su rendimiento físico. Esto es totalmente falso, así como la creencia de que los niños van a crecer más si toman más vitaminas de las necesarias.

Las vitaminas liposolubles son:

- Vitamina A (retinolftalina

- Vitamina D (calciferol)

- Vitamina E (tocoferol)

- Vitamina K (antihemorrágica)

Vitaminas hidrosolubles:

Las vitaminas hidrosolubles son aquellas que se disuelven en agua. Son necesarias para muchas reacciones químicas del metabolismo. En este grupo están la vitamina C y las vitaminas del grupo B. 

En el hígado puede almacenarse la vitamina B12, pero las demás no se almacenan en el organismo, y son excretadas con la orina. Por ello han de usarse antes de ser eliminadas, y se requiere una ingesta prácticamente diaria, ya que al no almacenarse se depende de la dieta. Por otro lado, estas vitaminas se disuelven en el agua de cocción de los alimentos con facilidad, por lo que resulta conveniente aprovechar esa agua para preparar caldos o sopas.

En este grupo de vitaminas, se incluyen las vitaminas: 

B₁ (tiamina), 

B₂ (riboflavina), 

B₃ (niacina o ácido nicotínico), 

B₅ (ácido pantoténico), 

B₆ (piridoxina), 

B₇/B₈ (biotina), 

B₉ (ácido fólico), 

B₁₂ (cobalamina) 

y vitamina C (ácido ascórbico).

SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS

CLASIFICACIÓN BÁSICA DE LA MATERIA

Podemos clasificar la materia en:

• Sustancias puras: estas, a su vez, pueden ser

          - Elementos

          - Compuestos

• Mezclas: las mezclas pueden clasificarse en 

          - Mezclas homogéneas, o disoluciones

          - Mezclas heterogéneas

SUSTANCIAS PURAS

Llamamos sustancia pura a aquellas que tienen unas propiedades características que las distinguen claramente de otras. Algunas de estas propiedades son difíciles de medir como color, olor, sabor; pero otras se pueden determinar con exactitud, por ejemplo la densidad, la solubilidad o las temperaturas de fusión y ebullición en unas condiciones dadas. 

Como ejemplo, el agua pura es transparente, sin olor ni sabor. Además, su densidad es 1 g/cm3 a la temperatura de 15ºC, su temperatura de fusión 0ºC y la ebullición se produce a 100ºC (todo ello a la presión de 1 atmósfera).

Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos. 

- Elementos: son aquellas sustancias puras que no se pueden descomponer de ninguna forma en otras más simples. Es decir, son sustancias puras formadas por una única clase de átomos. Las moléculas de los elementos están formadas por uno o más átomos iguales, propios del elemento en cuestión. Por ejemplo, las moléculas del elemento Oxígeno están formadas por dos átomos de Oxígeno unidos entre sí. Las moléculas de elemento Neón están formadas por un único átomo de Neón.

- Compuestos: sustancias puras formadas por una combinación de elementos que aparecen siempre en la misma proporción numérica. Por ejemplo el agua, el azúcar, la sal común (NaCl)

MEZCLAS

Llamamos ...

- Mezclas homogéneas: son mezclas en las que no se distinguen sus componentes

- Mezclas heterogéneas: son mezclas en las que se distinguen sus componentes a simple vista, o con medios ópticos sencillos

SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA

SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA

Para separar los componentes de una mezcla, utilizaremos aquellas propiedades físicas que los diferencien. Por ejemplo, la diferente densidad de unos y otros, diferente solubilidad, distintos puntos de fusión o de ebullición...

SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES 

DE UNA MEZCLA HOMOGÉNEA O DISOLUCIÓN

Una disolución es una mezcla homogénea formada por un disolvente y uno o varios solutos.

- El disolvente: Es el componente que aparece en mayor cantidad, y sólo puede haber uno. Determinará el estado físico de la mezcla, porque si el disolvente es sólido, la mezcla será sólida, y si el disolvente es líquido, la mezcla será líquida.

- El soluto: El soluto es el componente que aparece en menor cantidad, y puede haber uno o varios solutos.

LOS TIPOS DE DISOLUCIONES

Dependiendo de la cantidad de soluto (al margen de cálculos, es decir, a nivel cualitativo), las disoluciones pueden clasificarse en:

- Disoluciones diluidas: aquellas en la que la proporción de soluto respecto a la proporción de disolvente es muy pequeña

- Disoluciones concentradas: aquellas en la que la proporción de soluto respecto a la proporción de disolvente es muy grande

- Disoluciones saturadas: Aquellas que no admiten más soluto, es decir, aquellas en las cuales si añadimos más soluto éste ya no se disuelve.

Muchas de las propiedades de las disoluciones dependen de su concentración. Por ejemplo, muchas de sus propiedades físicas, o como por ejemplo también el proceso de ósmosis.

SEPARACIÓN DE LÍQUIDOS DISUELTOS EN LÍQUIDOS

• Destilación simple: para separar disoluciones de dos líquidos miscibles que hierven a temperaturas diferentes. Se hace hervir la disolución contenida en el matraz. El componente que tiene un punto de ebullición menor, llamado componente volátil, se evapora antes, y el otro, el de mayor punto de ebullición, se queda en el matraz. Para recoger el disolvente evaporado se hace pasar por un tubo refrigerante, donde el vapor se condensa. El líquido resultante, el destilado, se recogerá en un matraz.

• Cromatografía: Para separar líquidos que forman una disolución aprovechando su diferente afinidad por un disolvente. El ejemplo más sencillo es la cromatografía en papel, un proceso muy utilizado en laboratorios por su sencillez.

SEPARACIÓN DE SÓLIDOS DISUELTOS EN LÍQUIDOS

• Cristalización: Consiste en hacer que un soluto cristalice evaporando el disolvente, mediante la aplicación de calor, o dejando que el proceso ocurra a temperatura ambiente. Para obtener cristales, la última parte de la cristalización ha de suceder a temperatura ambiente. Si calentamos la disolución hasta que el disolvente se evapore por completo, en el recipiente quedará el soluto sin cristalizar, que es lo que llamamos precipitado. También es conveniente filtrar la disolución antes de la completa evaporación del disolvente, para eliminar las impurezas.
• Centrifugación: Permite separar mezclas homogéneas de líquidos y sólidos que forman suspensiones indistinguibles a simple vista. Se basa en la diferente velocidad de sedimentación de los componentes de la mezcla cuando se someten a la fuerza centrífuga, debido a sus diferentes densidades.
• Extracción por solubilidad: Permite separar sólidos o líquidos disueltos en un líquido. Se basa en la diferente solubilidad en una determinada sustancia líquida, llamada disolvente de extracción. También se utiliza para eliminar las impurezas que acompañan a algunas sustancias cuando son extraídas.

SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES 

DE UNA MEZCLA HETEROGÉNEA

SEPARACIÓN DE MEZCLAS HETEROGÉNEAS DE SÓLIDOS 

• La separación magnética: Método que sirve para separar una mezcla en la cual uno de los componentes tiene propiedades magnéticas. Por ejemplo, podríamos separar mediante este método granos de arena de limaduras de hierro. También serviría para separar y reciclar chatarra separándola del resto de basura usando una grúa que tuviese en su brazo un electroimán. 

• La sublimación: Método que sirve para separar varios sólidos mezclados cuando uno de ellos sublima. Por ejemplo, podría utilizarse en el caso de una mezcla de arena con yodo, porque el yodo sublima. Si calentamos la mezcla de arena y yodo, podemos separarla porque el yodo sublima, pero sobre el vaso de precipitados se coloca un vídrio de reloj frío, en el cual cristaliza de nuevo el gas de yodo.

• La tamización: Método que sirve para separar una mezcla de sólidos pulverizados de distintos tamaños de grano. Para separar los distintos sólidos, habrá que utilizar tamices de distintos tamaños de grano. (Sirve también para separar sólidos que no aparezcan pulverizados, por ejemplo, para clasificar por tamaños los distintos áridos de una cantera)

• La levigación: Método que sirve para separar mezclas heterogéneas de sólidos pulverizados. Para ello se utiliza una corriente de agua que arrastra los materiales más ligeros a una mayor distancia, mientras que los más pesados se van depositando en el fondo. De esta manera hay una separación de los componentes según la masa de las distintas partículas.

SEPARACIÓN DE MEZCLAS HETEROGÉNEAS DE SÓLIDOS EN LÍQUIDOS

• Filtración: Método que sirve para separar un sólido de un líquido, usando un filtro de material poroso que retenga el sólido mientras que deja pasar el líquido. Este filtro puede ser un papel de filtro, un algodón, un filtro textil de otro tipo, etc

• Sedimentación: Método que sirve para separar un líquido de un sólido depositado en el fondo de un recipiente.

• Centrifugación: Método que sirve para separar las partículas de un sólido que están suspendidas en un líquido.

SEPARACIÓN DE MEZCLAS HETEROGÉNEAS DE LÍQUIDOS

• Decantación: Método que sirve para separar dos líquidos no miscibles entre sí. Para ello se utiliza un embudo de decantación, que es un recipiente de vidrio que tiene en su parte inferior una llave que nos va a permitir dar salida al líquido con mayor densidad, y cerrar cuando haya terminado de salir. De este modo se separan ambos líquidos. Sería, por ejemplo, el método a utilizar para separar el agua del aceite.

DISOLUCIONES

PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES

Primeramente, veremos los conceptos de:

- Sustancia pura
- Mezcla

SUSTANCIA PURA

Una sustancia pura es un sistema material  cuyos componentes no pueden separarse mediante procedimientos físicos. Puede tratarse de:

• Elementos químicos: Sustancias puras en las cuales todos sus átomos son iguales. Por ejemplo, el Oxígeno, que se presenta en moléculas de dos átomos de O
• Compuestos: Sustancias puras en las cuales aparecen distintos átomos agrupados de diversas formas. Por ejemplo, el agua.

Las sustancias químicas puras pueden dividirse en:

LAS MEZCLAS

Las mezclas son sistemas materiales constituidos por varios componentes, en proporción variable, que se pueden separar por procedimientos físicos. 

• Cuando dichos componentes no pueden apreciarse a simple vista, se dice que se trata de una mezcla homogénea. 

• Cuando pueden apreciarse a simple vista, se dice que se trata de una mezcla heterogénea

Por tanto, las sustancias químicas pueden clasificarse del siguiente modo:

DISOLUCIÓN

Una disolución es una mezcla homogénea formada por dos o más sustancias puras:

• El disolvente, que suele ser el componente mayoritario
• El soluto, o solutos, que se encuentran en menor proporción

Cada sustancia que compone una disolución puede encontrarse en un determinado estado físico. Vamos a ver ejemplos de distintas posibilidades:

• Disolución en la que tanto el disolvente, como el soluto, se presentan en estado líquido: El alcohol para desinfectar. Disolvente líquido: alcohol. Soluto líquido: Agua
• Disolución en la que tanto el disolvente como el soluto se presentan en estado sólido: las aleaciones. En las aleaciones, un sólido es el disolvente, y dos o más sólidos actuarán como solutos

CLASIFICACIÓN DE DISOLUCIONES

Las disoluciones se pueden clasificar, según la cantidad que contengan de soluto con respecto al disolvente, en:

• Disolución diluida: La proporción de soluto respecto al disolvente es baja, o muy baja
• Disolución concentrada: La proporción de soluto respecto al disolvente es alta o muy alta
• Disolución saturada: Es aquella disolución que ya no admite más soluto

Estos términos, sin embargo, son meramente cualitativos, no nos proporcionan un valor numérico. Para poder preparar disoluciones de forma cuantitativa, o analizar la proporción de soluto respecto a disolvente, se utiliza el concepto de concentración.

CONCENTRACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN

La concentración de una disolución es la cantidad de soluto que hay disuelto en una determinada cantidad de disolvente (o de disolución, según el caso)

La concentración de una disolución es una medida cuantitativa de la cantidad de soluto respecto a la de disolvente que presenta una disolución.

La concentración de una disolución se expresa en tanto por ciento en masa, tanto por ciento en volumen, concentración en masa, o molaridad.

Una expresión general que nos ayuda a comprender el concepto de concentración de una disolución es la siguiente:

Pasamos, ahora, a las distintas formas que vamos a utilizar para expresar la concentración de una disolución:

• Porcentaje en masa:

Expresa la masa de soluto (en gramos) por cada 100 gramos de disolución

• Porcentaje en volumen:

Expresa el volumen de soluto (en ml) por cada 100 ml de disolución

• Concentración en masa:

Expresa la masa de soluto por cada litro de disolución

Para elaborar este tema se han utilizado materiales de:

para ampliar: propiedades de las disoluciones y problemas de concentraciones

(Tomado de http://fresno.pntic.mec.es/~fgutie6/eso3/PDF/3-Diversidad%20de%20la%20materia.pdf)

Para ampliar: Problemas de concentraciones

(Tomado de http://repositorio.educacionsuperior.gob.ec/bitstream/28000/4751/7/Anexo%207%20-%20Presentaci%C3%B3n%2003%20Disoluciones%20qu%C3%ADmicas.pdf)